【技术实现步骤摘要】
本申请涉及岩土工程，尤其涉及一种基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法及设备。
技术介绍
1、为了确定工程岩体赋存的应力环境，进行岩土工程的开挖设计，需要进行地应力测量。目前为止，地应力测试方法已多达三十多种，各种方法都采用了不同的测量原理与假设条件，最常用的两种方法是水压致裂法和钻孔应力解除法，这两种成熟的测量方法都已经商业化并推广全球范围内使用。然而，这两种测试方法由于测试工艺复杂，测试成本昂贵，在实际工程建设中不可能大范围测试，使得实测应力结果数据有限，不能满足设计和施工要求。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本申请提供一种基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法及设备，可以有效解决现有地应力测试成本昂贵，测试数据不足的问题，所述技术方案如下：
2、本申请第一方面提供一种基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法，包括以下步骤：
3、s1在地下工程开挖现场布置传感器，记录现场测试获得监测点在不同开挖步j时的扰动应力变化
4、s2建立具有与实际位置对应的监测点的现场工程开挖的数值计算模型，模拟获得不同开挖步j时扰动应力σ'与初始地应力σ0之间的关系fj；
5、s3采用正交实验设计确定k个应力样本；
6、s4根据不同开挖步j时扰动应力σ'与初始地应力σ0之间的关系fj计算每个应力样本在当前开挖步下的扰动应力变化模拟值
7、s5将实测扰动应力变化与数值模拟扰动应力变化之间的欧几里得距离作为目标函
8、s6重复所述s3-s5，直至获得的两次初始地应力样本之间距离d满足要求时，循环结束，此时的应力样本σi即为最终的初始地应力反演结果。
9、例如，在一个实施例提供的所述基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法中，所述s3中，正交设计的样本水平为σi-2ξ/i，σi-ξ/i，σi，σi+ξ/i，σi+2ξ/i，其中，σi为第i-1次循环得到的使目标函数最小的应力样本。
10、例如，在一个实施例提供的所述基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法中，所述s3中，首次循环样本取σi＝1＝ξ，ξ取任意值。
11、例如，在一个实施例提供的所述基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法中，所述s5中实测扰动应力变化与数值模拟扰动应力变化之间的欧几里得距离的目标函数为：
12、
13、例如，在一个实施例提供的所述基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法中，所述s6中，当相邻两次循环获得的地应力样本d(σi,σi-1)≤0.1mpa时，循环结束，此时的应力样本σi即为最终的初始地应力反演结果。
14、本申请第二方面提供一种基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法的装置，包括：
15、传感器，用于监测围岩不同深度的扰动应力变化；
16、数值计算模型单元，用于获得不同开挖步j时扰动应力σ'与初始地应力σ0之间的关系fj；
17、正交试验设计采样单元；
18、计算单元，根据不同开挖步j时扰动应力σ'与初始地应力σ0之间的关系fj计算每个应力样本在当前开挖步下的扰动应力变化模拟值将实测扰动应力变化与数值模拟扰动应力变化之间的欧几里得距离作为目标函数，将使目标函数最小的应力样本σi记为第i次循环时的输出样本，作为下次循环时正交实验设计的中心样本，直至获得的两次初始地应力样本之间距离d满足要求时，循环结束，此时的应力样本σi即为最终的初始地应力反演结果。
19、本申请第三方面提供一种电子设备，包括：存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现如上述基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法。
20、本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现上述的基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法。
21、本申请一些实施例提供的一种基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法及设备带来的有益效果为：本申请能够在缺少初始地应力实测数据时仍能通过扰动应力反演得到高精度的初始地应力，减少了测试成本，方便快捷，增加了获取初始地应力数据的方法。
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1.一种基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法，其特征在于，所述S3中，正交设计的样本水平为σi-2ξ/i，σi-ξ/i，σi，σi+ξ/i，σi+2ξ/i，其中，σi为第i-1次循环得到的使目标函数最小的应力样本。
3.根据权利要求2所述基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法，其特征在于，所述S3中，首次循环样本取σi＝1＝ξ，ξ取任意值。
4.根据权利要求1所述基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法，其特征在于，所述S5中实测扰动应力变化与数值模拟扰动应力变化之间的欧几里得距离的目标函数为：
5.根据权利要求1所述基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法，其特征在于，所述S6中，当相邻两次循环获得的地应力样本d(σi,σi-1)≤0.1MPa时，循环结束，此时的应力样本σi即为最终的初始地应力反演结果。
6.一种基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法的装置，其特征在于，包括：
7.一
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，其特征在于：所述计算机管理类程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任意一项所述的基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法，其特征在于，所述s3中，正交设计的样本水平为σi-2ξ/i，σi-ξ/i，σi，σi+ξ/i，σi+2ξ/i，其中，σi为第i-1次循环得到的使目标函数最小的应力样本。
3.根据权利要求2所述基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法，其特征在于，所述s3中，首次循环样本取σi＝1＝ξ，ξ取任意值。
4.根据权利要求1所述基于开挖扰动应力深埋隧洞原岩地应力反分析方法，其特征在于，所述s5中实测扰动应力变化与数值模拟扰动应...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑民总，石明汉，李邵军，王国均，黄超，张露，余鹏程，
申请(专利权)人：远安县燎原矿业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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